(57)【要約】【課題】本発明は、スピンドルモータに関し、より詳細には、軸固定型のスピンドルモータに関する。【解決手段】本発明によるスピンドルモータは、ベース部材に固設される下部スラスト部材と、上記下部スラスト部材と上記ベース部材のうち少なくとも一つに固設されるシャフトと、上記下部スラスト部材の上部に配置され、上記下部スラスト部材とともに潤滑流体の気液界面を形成して下部封止部を形成し、上記シャフトに回転可能に設けられるスリーブと、上記スリーブに結合され、上記スリーブと連動して回転されるロータハブと、上記シャフトの上端部に固設され、上記スリーブとともに潤滑流体の気液界面を形成して上部封止部を形成する上部スラスト部材と、を含み、上記上部封止部と下部封止部のうち何れか一方の潤滑流体の封止容積がより大きいことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材に固設される第１スラスト部材と、
前記第１スラスト部材と前記ベース部材のうち少なくとも一方に一端が固設されるシャフトと、
前記第１スラスト部材と対向して配置され、前記第１スラスト部材とともに潤滑流体の気液界面を形成して第１封止部を形成し、前記シャフトに対して回転可能に設けられるスリーブと、
前記スリーブに結合され、前記スリーブと連動して回転されるロータハブと、
前記シャフトの他端部に固設され、前記スリーブとともに潤滑流体の気液界面を形成して第２封止部を形成する第２スラスト部材と
を含み、
前記第１封止部と前記第２封止部の一方が他方よりも潤滑流体の封止容積が大きいスピンドルモータ。
【請求項２】
前記スリーブの一方の端部に、前記第１スラスト部材とともに気液界面を形成するように、外径が端に近付くほど大きく形成される第１傾斜部と、
前記スリーブの他方の端部に、前記第２スラスト部材とともに気液界面を形成するように、外径が端に近付くほど大きく形成される第２傾斜部と、を有する請求項１に記載のスピンドルモータ。
【請求項３】
前記第１スラスト部材及び前記第２スラスト部材の各々は、内部面が前記シャフトに接合されるボディーと、前記ボディーから延長形成され、前記傾斜部とともに気液界面を形成する突出部と、を備える請求項２に記載のスピンドルモータ。
【請求項４】
前記第１スラスト部材及び前記スリーブが対向する対向面のうち少なくとも一方、または前記第２スラスト部材及び前記スリーブが対向する対向面のうち少なくとも一方には、スラスト動圧グルーブが形成される請求項１から３の何れか１項に記載のスピンドルモータ。
【請求項５】
前記第１封止部と前記第２封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力が、他方に位置するスラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力より大きい請求項４に記載のスピンドルモータ。
【請求項６】
前記第１封止部と第２封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト動圧グルーブの溝深さが、他方に位置するスラスト動圧グルーブの溝深さより浅い請求項５に記載のスピンドルモータ。
【請求項７】
前記第１封止部と第２封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト部材とスリーブとの軸方向間隔が、他方に位置するスラスト部材とスリーブとの軸方向間隔より小さい請求項５または６に記載のスピンドルモータ。
【請求項８】
前記スリーブの前記第１スラスト部材との対向面と前記第２スラスト部材との対向面とを連通する循環孔をさらに備える請求項１から７の何れか１項に記載のスピンドルモータ。
【請求項９】
前記第１スラスト部材及び前記スリーブが対向する対向面のうち少なくとも一方、または前記第２スラスト部材及び前記スリーブが対向する対向面のうち少なくとも一方には、前記循環孔が備えられる位置から半径方向外側に補助スラスト動圧グルーブが形成される請求項８に記載のスピンドルモータ。
【請求項１０】
前記第１封止部と前記第２封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置する補助スラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力が、他方に位置するスラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力より大きい請求項９に記載のスピンドルモータ。
【請求項１１】
前記第１封止部と前記第２封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置する補助スラスト動圧グルーブの溝深さが、他方に位置するスラスト動圧グルーブの溝深さより浅い請求項１０に記載のスピンドルモータ。
【請求項１２】
前記循環孔の半径方向外側部分で、前記第１封止部と前記第２封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト部材とスリーブとの軸方向間隔が、他方に位置するスラスト部材とスリーブとの軸方向間隔より小さい請求項１０または１１に記載のスピンドルモータ。
【請求項１３】
前記第１封止部と前記第２封止部のうち潤滑流体の封止容積が大きい方に位置するスリーブの端部には前記循環孔を基準に半径方向外側方向に段差部が備えられ、前記第１封止部と前記第２封止部のうち潤滑流体の封止容積が大きい方に位置するスラスト部材とスリーブとの軸方向間隔が、他方に位置するスラスト部材とスリーブの軸方向間隔より大きい請求項１０から１２の何れか１項に記載のスピンドルモータ。
【請求項１４】
前記スリーブ及び前記シャフトにより形成される軸受間隙と前記循環孔とを連通する連通孔を備える請求項８から１３の何れか１項に記載のスピンドルモータ。
【請求項１５】
前記ロータハブは、
前記第２スラスト部材が内部に挿入配置される挿入部を形成するロータハブボディーと、
前記ロータハブボディーの端から延長形成され、内部面にマグネットアセンブリーが装着される装着部と、
前記装着部の端から半径方向外側に向かって延長形成される延長部と、
を備える請求項１から１４の何れか１項に記載のスピンドルモータ。
【請求項１６】
前記スリーブと前記ロータハブは一体型である請求項１から１５の何れか１項に記載のスピンドルモータ。
【請求項１７】
ベース部材と、
前記ベース部材に固設されるシャフトと、
前記シャフトに回転可能に設けられる軸受部を備え、軸方向の両端に第１溝部及び第２溝部を夫々備えるスリーブと、
前記シャフトに固設され、前記第１溝部に収納され、半径方向外側方向に前記スリーブの内径と潤滑流体の気液界面を形成して第１封止部を形成する第１スラスト部材と、
前記シャフトに固設され、前記第２溝部に収納され、半径方向外側方向に前記スリーブの内径と潤滑流体の気液界面を形成して第２封止部を形成する第２スラスト部材と、
前記スリーブに結合され、前記スリーブと連動して回転されるロータハブと
を含み、
前記第１封止部と前記第２封止部の一方が他方よりも潤滑流体の封止容積が大きいスピンドルモータ。
【請求項１８】
前記スリーブと前記ロータハブは一体型である請求項１７に記載のスピンドルモータ。
【請求項１９】
前記第１スラスト部材に、前記スリーブとともに気液界面を形成するように、前記スリーブとの対向側から遠ざかるほど外形が小さく形成される第１傾斜部と、
前記第２スラスト部材に、前記スリーブとともに気液界面を形成するように、前記スリーブとの対向側から遠ざかるほど外形が小さく形成される第２傾斜部と、を有する請求項１７に記載のスピンドルモータ。
【請求項２０】
前記第１スラスト部材及び前記スリーブが対向する対向面のうち少なくとも一方、または前記第２スラスト部材及び前記スリーブが対向する対向面のうち少なくとも一方には、スラスト動圧グルーブが形成される請求項１７に記載のスピンドルモータ。
【請求項２１】
前記第１封止部と前記第２封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力が、他方に位置するスラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力より大きい請求項２０に記載のスピンドルモータ。
【請求項２２】
前記第１封止部と前記第２封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト動圧グルーブの溝深さが、他方に位置するスラスト動圧グルーブの溝深さより浅い請求項２１に記載のスピンドルモータ。
【請求項２３】
前記第１封止部と前記第２封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト部材とスリーブとの軸方向間隔が、他方に位置するスラスト部材とスリーブとの軸方向間隔より小さい請求項２１または２２に記載のスピンドルモータ。
【請求項２４】
前記スリーブの前記第１溝部と前記第２溝部とを連通する循環孔をさらに備える請求項１７に記載のスピンドルモータ。
【請求項２５】
前記第１スラスト部材及び前記スリーブの前記第１溝部が対向する対向面のうち少なくとも一方、または前記第２スラスト部材及び前記スリーブの前記第２溝部が対向する対向面のうち少なくとも一方には、前記循環孔が備えられる位置から半径方向外側方向に補助スラスト動圧グルーブが形成される請求項２４に記載のスピンドルモータ。
【請求項２６】
前記第１封止部と前記第２封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置する補助スラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力が、他方に位置するスラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力より大きい請求項２５に記載のスピンドルモータ。
【請求項２７】
前記第１封止部と前記第２封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置する補助スラスト動圧グルーブの溝深さが、他方に位置するスラスト動圧グルーブの溝深さより浅い請求項２６に記載のスピンドルモータ。
【請求項２８】
前記循環孔の半径方向外側部分で、前記第１封止部と前記第２封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト部材とスリーブの溝部底面との軸方向間隔は、他方に位置するスラスト部材とスリーブの溝部底面との軸方向間隔より小さい請求項２６または２７に記載のスピンドルモータ。
【請求項２９】
前記第１封止部と前記第２封止部のうち潤滑流体の封止容積が大きい方に位置するスリーブの溝部底面には前記循環孔を基準に半径方向外側方向に段差部が備えられ、前記第１封止部と前記第２封止部のうち潤滑流体の封止容積が大きい方に位置するスラスト部材とスリーブの溝部底面との軸方向間隔が、他方に位置するスラスト部材とスリーブの溝部底面との軸方向間隔より大きい請求項２６から２８の何れか１項に記載のスピンドルモータ。
【請求項３０】
前記スリーブ及び前記シャフトによって形成される軸受間隙と前記循環孔とを連通する連通孔を備える請求項２４に記載のスピンドルモータ。
【請求項３１】
前記ロータハブは、
前記スリーブが内部に挿入配置される挿入部を形成するロータハブボディーと、
前記ロータハブボディーの端から延長形成され、内部面にマグネットアセンブリーが装着される装着部と、
前記装着部の端から半径方向外側に向かって延長形成される延長部と
を備える請求項１７から３０の何れか１項に記載のスピンドルモータ。
【請求項３２】
請求項１から３１の何れか一項に記載のスピンドルモータを含む記録ディスク駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンドルモータに関し、より詳細には、軸固定型のスピンドルモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
サーバ（ｓｅｒｖｅｒ）用のハードディスク（ｈａｒｄ  ｄｉｓｋ）駆動装置などの情報記録再生装置には、耐衝撃性が強い軸をハードディスク（ｈａｒｄ  ｄｉｓｋ）駆動装置のボックスに固定した、いわゆる軸固定型のスピンドルモータが一般的に搭載される。
【０００３】
即ち、サーバ用のハードディスク駆動装置に搭載されるスピンドルモータには、サーバに記録される情報が外部衝撃により破損されたり、記録または読み取りができない状態になることを防止するためにシャフトが固設される。
【０００４】
このように、固定型シャフトが設けられる場合、潤滑流体が充填される流体動圧軸受アセンブリーを構成するためには一般的に、二つのスリーブと、二つの固定部材と、固定部材の上、下部を遮蔽するための二つのカバーなどが必要である。換言すると、固設されるシャフトを備える流体動圧軸受アセンブリーを構成するためには多くの構成部品が必要であり、そのため製造コストが増大するという問題がある。
【０００５】
さらに、最近は固定型シャフトを備えるスピンドルモータの回転特性を向上させるための技術開発が必要な状況であり、十分な量の潤滑流体を貯蔵することができる構造の開発が強く求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、十分な量の潤滑流体を貯蔵することができるスピンドルモータを提供することをその目的とする。即ち、意図的に十分な量の潤滑流体を貯蔵することができる容積の大きい封止部を備えて、十分な量の潤滑流体が貯蔵されるようにすることにより、動圧軸受アセンブリーの性能低下を抑制することができるスピンドルモータを提供することをその目的とする。
【０００７】
勿論、これに限定されず、以下に説明する本発明の実施例によって多様な目的の実現が可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施例によるスピンドルモータは、ベース部材に固設される下部スラスト部材と、上記下部スラスト部材と上記ベース部材のうち少なくとも一つに固設されるシャフトと、上記下部スラスト部材の上部に配置され、上記下部スラスト部材とともに潤滑流体の気液界面を形成して下部封止部を形成し、上記シャフトに回転可能に設けられるスリーブと、上記スリーブに結合され、上記スリーブと連動して回転されるロータハブと、上記シャフトの上端部に固設され、上記スリーブとともに潤滑流体の気液界面を形成して上部封止部を形成する上部スラスト部材と、を含み、上記上部封止部と下部封止部のうち何れか一方の潤滑流体の封止容積がより大きく備えられることができる。
【０００９】
本発明の一実施例によるスピンドルモータにおいて、上記スリーブの上端部に、上記上部スラスト部材とともに気液界面を形成するように上部側の外径が下部側の外径より大きく形成される上部傾斜部と、上記スリーブの下端部に、上記下部スラスト部材とともに気液界面を形成するように下部側の外径が上部側の外径より大きく形成される下部傾斜部と、を有することができる。
【００１０】
本発明の一実施例によるスピンドルモータにおいて、上記上部スラスト部材及び下部スラスト部材は、内部面が上記シャフトに接合されるボディーと、上記ボディーから延長形成され、上記傾斜部とともに気液界面を形成する突出部と、を備えることができる。
【００１１】
本発明の一実施例によるスピンドルモータにおいて、上記上部スラスト部材の下面及び上記スリーブの上面のうち少なくとも一つ、または上記下部スラスト部材の上面及び上記スリーブの下面のうち少なくとも一つには、スラスト動圧グルーブが形成されることができる。
【００１２】
本発明の一実施例によるスピンドルモータにおいて、上記上部封止部と下部封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力が、他方に位置するスラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力より大きいことができる。
【００１３】
本発明の一実施例によるスピンドルモータにおいて、上記上部封止部と下部封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト動圧グルーブの溝深さが、他方に位置するスラスト動圧グルーブの溝深さより浅いことができる。
【００１４】
本発明の一実施例によるスピンドルモータにおいて、上記上部封止部と下部封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト部材とスリーブとの軸方向間隔が、他方に位置するスラスト部材とスリーブとの軸方向間隔より小さいことができる。
【００１５】
本発明の一実施例によるスピンドルモータにおいて、上記スリーブの上面と下面とを連通する循環孔をさらに備えることができる。
【００１６】
本発明の一実施例によるスピンドルモータにおいて、上記上部スラスト部材の下面及び上記スリーブの上面のうち少なくとも一つ、または上記下部スラスト部材の上面及び上記スリーブの下面のうち少なくとも一つには、上記循環孔が備えられる位置から半径方向外側に補助スラスト動圧グルーブが形成されることができる。
【００１７】
本発明の一実施例によるスピンドルモータにおいて、上記上部封止部と下部封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置する補助スラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力が、他方に位置するスラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力より大きいことができる。
【００１８】
本発明の一実施例によるスピンドルモータにおいて、上記上部封止部と下部封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置する補助スラスト動圧グルーブの溝深さが、他方に位置するスラスト動圧グルーブの溝深さより浅いことができる。
【００１９】
本発明の一実施例によるスピンドルモータにおいて、上記循環孔の半径方向外側部分で、上記上部封止部と下部封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト部材とスリーブとの軸方向間隔が、他方に位置するスラスト部材とスリーブとの軸方向間隔より小さいことができる。
【００２０】
本発明の一実施例によるスピンドルモータにおいて、上記上部封止部と下部封止部のうち潤滑流体の封止容積が大きい方に位置するスリーブの端部には上記循環孔を基準に半径方向外側方向に段差部が備えられ、上記上部封止部と下部封止部のうち潤滑流体の封止容積が大きい方に位置するスラスト部材とスリーブとの軸方向間隔が、他方に位置するスラスト部材とスリーブの軸方向間隔より大きいことができる。
【００２１】
本発明の一実施例によるスピンドルモータにおいて、上記スリーブ及び上記シャフトにより形成される軸受間隙と上記循環孔とを連通する連通孔を備えることができる。
【００２２】
本発明の一実施例によるスピンドルモータにおいて、上記ロータハブは、上記上部スラスト部材が内部に挿入配置される挿入部を形成するロータハブボディーと、上記ロータハブボディーの端から延長形成され、内部面にマグネットアセンブリーが装着される装着部と、上記装着部の端から半径方向外側に向かって延長形成される延長部と、を備えることができる。
【００２３】
本発明の一実施例によるスピンドルモータにおいて、上記スリーブとロータハブは一体型であることができる。
【００２４】
本発明の他の実施例によるスピンドルモータは、ベース部材と、上記ベース部材に固設されるシャフトと、上記シャフトに回転可能に設けられる軸受部を備え、軸方向の上下に上部溝部及び下部溝部を夫々備えるスリーブと、上記シャフトに固設され、上記上部溝部及び下部溝部に収納され、半径方向外側方向に上記スリーブの内径と潤滑流体の気液界面を形成して上部封止部及び下部封止部を形成する上部スラスト部材及び下部スラスト部材と、上記スリーブに結合され、上記スリーブと連動して回転されるロータハブと、を含み、上記上部封止部と下部封止部のうち何れか一方の潤滑流体の封止容積がより大きいことができる。
【００２５】
本発明の他の実施例によるスピンドルモータにおいて、上記スリーブとロータハブは一体型であることができる。
【００２６】
本発明の他の実施例によるスピンドルモータにおいて、上記上部スラスト部材に、上記スリーブとともに気液界面を形成するように上部側の外径が下部側の外径より小さく形成される上部傾斜部と、上記下部スラスト部材に、上記スリーブとともに気液界面を形成するように下部側の外径が上部側の外径より小さく形成される下部傾斜部と、を有することができる。
【００２７】
本発明の他の実施例によるスピンドルモータにおいて、上記上部スラスト部材の下面及び上記スリーブの上部溝部底面のうち少なくとも一つ、または上記下部スラスト部材の上面及び上記スリーブの下部溝部底面のうち少なくとも一つには、スラスト動圧グルーブが形成されることができる。
【００２８】
本発明の他の実施例によるスピンドルモータにおいて、上記上部封止部と下部封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力が、他方に位置するスラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力より大きいことができる。
【００２９】
本発明の他の実施例によるスピンドルモータにおいて、上記上部封止部と下部封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト動圧グルーブの溝深さが、他方に位置するスラスト動圧グルーブの溝深さより浅いことができる。
【００３０】
本発明の他の実施例によるスピンドルモータにおいて、上記上部封止部と下部封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト部材とスリーブとの軸方向間隔が、他方に位置するスラスト部材とスリーブとの軸方向間隔より小さいことができる。
【００３１】
本発明の他の実施例によるスピンドルモータにおいて、上記スリーブの上部溝部と下部溝部とを連通する循環孔をさらに備えることができる。
【００３２】
本発明の他の実施例によるスピンドルモータにおいて、上記上部スラスト部材の下面及び上記スリーブの上部溝部底面のうち少なくとも一つ、または上記下部スラスト部材の上面及び上記スリーブの下部溝部底面のうち少なくとも一つには、上記循環孔が備えられる位置から半径方向外側方向に補助スラスト動圧グルーブが形成されることができる。
【００３３】
本発明の他の実施例によるスピンドルモータにおいて、上記上部封止部と下部封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置する補助スラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力が、他方に位置するスラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力より大きいことができる。
【００３４】
本発明の他の実施例によるスピンドルモータにおいて、上記上部封止部と下部封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置する補助スラスト動圧グルーブの溝深さが、他方に位置するスラスト動圧グルーブの溝深さより浅いことができる。
【００３５】
本発明の他の実施例によるスピンドルモータにおいて、上記循環孔の半径方向外側部分で、上記上部封止部と下部封止部のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト部材とスリーブの溝部底面との軸方向間隔は、他方に位置するスラスト部材とスリーブの溝部底面との軸方向間隔より小さいことができる。
【００３６】
本発明の他の実施例によるスピンドルモータにおいて、上記上部封止部と下部封止部のうち潤滑流体の封止容積が大きい方に位置するスリーブの溝部底面には上記循環孔を基準に半径方向外側方向に段差部が備えられ、上記上部封止部と下部封止部のうち潤滑流体の封止容積が大きい方に位置するスラスト部材とスリーブの溝部底面との軸方向間隔が、他方に位置するスラスト部材とスリーブの溝部底面との軸方向間隔より大きいことができる。
【００３７】
本発明の他の実施例によるスピンドルモータにおいて、上記スリーブ及び上記シャフトによって形成される軸受間隙と上記循環孔とを連通する連通孔を備えることができる。
【００３８】
本発明の他の実施例によるスピンドルモータにおいて、上記ロータハブは、上記スリーブが内部に挿入配置される挿入部を形成するロータハブボディーと、上記ロータハブボディーの端から延長形成され、内部面にマグネットアセンブリーが装着される装着部と、上記装着部の端から半径方向外側に向かって延長形成される延長部と、を備えることができる。
【００３９】
本発明の一実施例による記録ディスク駆動装置は、本発明の実施例によるスピンドルモータを含むことができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の実施例によると、十分な量の潤滑流体を貯蔵することができる容積を有する封止部を備えるスピンドルモータが提供されるため、動圧軸受アセンブリーの性能低下を抑制することができる。
【００４１】
これにより、十分な潤滑流体が持続的に提供されるため、スピンドルモータの回転特性を向上させることができる効果がある。
【００４２】
勿論、本発明は上述の効果に限定されず、以下に説明する実施例によって多様な効果が発現されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施例によるスピンドルモータを示す概略断面図である。
【図２】図１のＡ部を示す拡大図である。
【図３】本発明の第１実施例によるスリーブと上部スラスト部材及び下部スラスト部材を示す部分切開分解斜視図である。
【図４】本発明の第１実施例によるスリーブと上部スラスト部材及び下部スラスト部材を示す部分切開分解斜視図である。
【図５】本発明の第１実施例によるスピンドルモータの作動を説明するための説明図である。
【図６】本発明の第２実施例によるスピンドルモータを示す概略断面図である。
【図７】図６のＡ'部を示す拡大図である。
【図８】本発明の第２実施例によるスリーブと上部スラスト部材及び下部スラスト部材を示す部分切開分解斜視図である。
【図９】本発明の第２実施例によるスリーブと上部スラスト部材及び下部スラスト部材を示す部分切開分解斜視図である。
【図１０】本発明の実施例によるモータが装着された記録ディスク駆動装置を図示した概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳細に説明する。但し、本発明の思想は提示される実施形態に制限されず、本発明の思想を理解する当業者は同一の思想の範囲内で他の構成要素の追加、変更、削除等によって、退歩的な他の発明や本発明の思想の範囲内に含まれる他の実施形態を容易に提案することができ、これも本発明の思想の範囲内に含まれる。
【００４５】
また、本発明を説明するにあたり、係わる公知機能あるいは構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にする可能性があると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
【００４６】
図１は本発明の第１実施例によるスピンドルモータを示す概略断面図であり、図２は図１のＡ部を示す拡大図であり、図３及び図４は本発明の第１実施例によるスリーブと上部スラスト部材及び下部スラスト部材を示す部分切開分解斜視図であり、図５は本発明の第１実施例によるスピンドルモータの作動を説明するための説明図である。
【００４７】
図１から図５を参照すると、本発明の第１実施例によるスピンドルモータ１００は、ベース部材１１０と、下部スラスト部材１２０と、シャフト１３０と、スリーブ１４０と、ロータハブ１５０と、上部スラスト部材１６０と、を含んで構成されることができる。
【００４８】
ベース部材１１０は、ロータハブ１５０とともに所定空間を形成するように装着溝１１２を備えることができる。また、ベース部材１１０は、軸方向上部側に延長形成され、外周面にステータコア１０２が設けられる結合部１１４を備えることができる。
【００４９】
また、結合部１１４の外周面には、ステータコア１０２が載置されて設けられる載置面１１４ａが備えられ、結合部１１４に載置されたステータコア１０２は上記のベース部材１１０の装着溝１１２の上部に配置されることができる。
【００５０】
下部スラスト部材１２０はベース部材１１０に固設される。即ち、下部スラスト部材１２０は結合部１１４に挿設され、より詳細には、下部スラスト部材１２０の外周面が結合部１１４の内周面に接合されるように設けられることができる。
【００５１】
一方、下部スラスト部材１２０は、内部面がシャフト１３０に固設され、外部面がベース部材１１０に固設される円盤部１２２と、円盤部１２２から軸方向上側に延長形成される延長部１２４と、を備えることができる。
【００５２】
即ち、下部スラスト部材１２０は中空のカップ状を有することができる。即ち、断面が「Ｌ」形状を有するように形成されることができる。
【００５３】
また、円盤部１２２にはシャフト１３０を設けるための設置孔１２２ａが形成されることができ、シャフト１３０は設置孔１２２ａに挿着される。
【００５４】
ここで、方向に関する用語を定義すると、軸方向は図１を参照して、上、下方向、即ち、シャフト１３０の上部側から下部側に向かう方向またはシャフト１３０の下部側から上部側に向かう方向を意味し、半径方向は図１を参照して、左、右方向、即ちシャフト１３０からロータハブ１５０の外周面に向かう方向またはロータハブ１５０の外周面からシャフト１３０に向かう方向を意味し、円周方向は、ロータハブ１５０の外周面に沿って回転される方向を意味する。
【００５５】
また、下部スラスト部材１２０は、ベース部材１１０とともに固定部材、即ちステータに含まれる構成である。
【００５６】
一方、下部スラスト部材１２０の外部面は、ベース部材１１０の内部面に接着剤または／及び熔接によって接合されることができる。換言すると、下部スラスト部材１２０の外部面は、ベース部材１１０の結合部１１４の内部面に固定接合される。
【００５７】
また、下部スラスト部材１２０の上面またはスリーブ１４０の底面のうち少なくとも一つには、スラスト流体動圧を発生させるためのスラスト動圧グルーブ１４８が形成されることができる。これについては、図３及び図４を参照して詳細に後述する。
【００５８】
さらに、下部スラスト部材１２０は、潤滑流体の漏れを防止するための封止部材としての機能を同時に果すことができる。これについても、図２から図４を参照して詳細に後述する。
【００５９】
シャフト１３０は、下部スラスト部材１２０とベース部材１１０のうち少なくとも一つに固設される。即ち、シャフト１３０の下端部が下部スラスト部材１２０の円盤部１２２に形成された設置孔１２２ａに挿入されるように設けられることができる。
【００６０】
また、シャフト１３０の下端部は、円盤部１２２の内部面と接着剤または／及び熔接によって接合されることができる。これにより、シャフト１３０が固定されることができる。
【００６１】
但し、本実施例では、シャフト１３０が下部スラスト部材１２０に固設される場合を例にとり説明しているが、これに限定されず、シャフト１３０はベース部材１１０に固設されることもできる。
【００６２】
一方、シャフト１３０も、上記下部スラスト部材１２０、ベース部材１１０とともに固定部材、即ちステータに含まれる構成である。
【００６３】
シャフト１３０の上面には、蓋部材（不図示）を固設するための結合手段、例えば、ねじが締結されるねじ部が備えられることができる。
【００６４】
スリーブ１４０はシャフト１３０に回転可能に設けられることができる。このために、スリーブ１４０はシャフト１３０が挿入される貫通孔１４１を備えることができる。一方、スリーブ１４０がシャフト１３０に設けられる場合、スリーブ１４０の内周面とシャフト１３０の外周面とは所定間隔で離隔配置されて軸受間隙Ｂを形成し、この軸受間隙Ｂに潤滑流体が充填される。
【００６５】
一方、スリーブ１４０の上端部には、上部スラスト部材１６０とともに気液界面を形成するように、上部側の外径が下部側の外径より大きく形成される傾斜部１４３が備えられることができる。
【００６６】
換言すると、スリーブ１４０の外周面と上部スラスト部材１６０の内周面との間の空間に第１気液界面Ｆ１が形成されるように、スリーブ１４０の上端部には、上部側の外径が下部側の外径より大きく形成される傾斜部１４３が形成されることができる。
【００６７】
一方、スリーブ１４０の上端部には、スリーブ１４０の上面に段差状に形成されて封止溝１０６を形成するための段差面１４４が形成されることができる。段差面１４４についての詳細な事項は後述する。
【００６８】
また、スリーブ１４０の外周面にはロータハブ１５０が接合される。即ち、段差面１４４の下部はロータハブ１５０の内部面に対応する形状を有し、ロータハブ１５０が固設されるように形成されることができる。即ち、スリーブ１４０の外周面には接合面１４５が形成されることができる。ここで、上記スリーブ１４０とロータハブ１５０は一体型に備えられることができる。スリーブ１４０とロータハブ１５０が一体型に備えられる場合、一つの部材でスリーブ１４０及びロータハブ１５０が全て提供されるため、部品数を減らし、製品を容易に組み立てることができる。
【００６９】
一方、スリーブ１４０の外周面下端部は、下部スラスト部材１２０の延長部１２４とともに気液界面を形成するように、半径方向内側に向かって上向きに傾斜して形成されることができる。
【００７０】
即ち、スリーブ１４０の外周面と下部スラスト部材１２０の延長部１２４ との間の空間に第２気液界面Ｆ２が形成されるように、スリーブ１４０の下端部は、半径方向内側に向かって上向きに傾斜して形成されることができる。
【００７１】
このように、第２気液界面Ｆ２がスリーブ１４０の下端部と延長部１２４との間の空間に形成されるため、軸受間隙Ｂに充填された潤滑流体は第１気液界面Ｆ１と第２気液界面Ｆ２を形成する。
【００７２】
また、スリーブ１４０の内部面には、スリーブ１４０の回転時、軸受間隙Ｂに充填された潤滑流体を媒介として流体動圧を発生させるための動圧グルーブ１４６が形成されることができる。即ち、動圧グルーブ１４６は、図３及び図４に図示されたように、上部動圧グルーブ１４６ａ及び下部動圧グルーブ１４６ｂからなることができる。
【００７３】
但し、動圧グルーブ１４６は、スリーブ１４０の内部面に形成される場合に限定されず、シャフト１３０の外周面に形成されることもでき、へリングボーン、スパイラル、螺旋状などの多様な形状に備えられることができる。
【００７４】
また、上記スリーブ１４０は、上記スリーブ１４０の上面と下面とを連通する循環孔１４７をさらに備えることができる。上記循環孔１４７は、軸受間隙Ｂの潤滑流体に含まれた気泡を外部に排出させることができ、潤滑流体が容易に循環するようにすることができる。
【００７５】
さらに、上記スリーブ１４０及び上記シャフト１３０によって形成される軸受間隙Ｂと上記循環孔１４７とを連通する連通孔１４２をさらに備えることができる。上記連通孔１４２により、上記動圧グルーブ１４６のポムピング方向を変更しても、効果的に流体動圧軸受アセンブリーを活用することができる。即ち、上記連通孔１４２は、上記動圧グルーブ１４６のポムピング方向を流動的に活用できるようにして、モータの設計多様性を高めることができる。
【００７６】
ロータハブ１５０はスリーブ１４０に結合され、スリーブ１４０と連動して回転される。
【００７７】
ロータハブ１５０は、上部スラスト部材１６０が内部に挿入配置される挿入部１５２ａが形成されたロータハブボディー１５２と、ロータハブボディー１５２の端から延長形成され、内部面にマグネットアセンブリー１８０が装着される装着部１５４と、装着部１５４の端から半径方向外側に向かって延長形成される延長部１５６と、を備えることができる。
【００７８】
一方、ロータハブボディー１５２の内部面下端部はスリーブ１４０の外部面に接合されることができる。即ち、スリーブ１４０の接合面１４５にロータハブボディー１５２の内部面下端部が接着剤または／及び熔接によって接合されることができる。
【００７９】
これにより、ロータハブ１５０の回転時、スリーブ１４０がロータハブ１５０とともに回転されることができる。
【００８０】
また、装着部１５４は、ロータハブボディー１５２から軸方向下側に向かって延長形成され、装着部１５４の内部面にマグネットアセンブリー１８０が固設されることができる。
【００８１】
一方、マグネットアセンブリー１８０は、装着部１５４の内部面に固設されるヨーク１８２と、ヨーク１８２の内周面に設けられるマグネット１８４と、で構成されることができる。
【００８２】
ヨーク１８２は、マグネット１８４からの磁場がステータコア１０２に向かうようにして、磁束密度を増加させる機能をする。一方、ヨーク１８２は円形の環状を有することができ、マグネット１８４から発生する磁場による磁束密度を向上させるために、一端部が折り曲げられた形状を有するように形成されることができる。
【００８３】
マグネット１８４は環状を有することができ、円周方向に沿ってＮ極、Ｓ極が交互に着磁され、一定強さの磁場を発生させる永久磁石であることができる。
【００８４】
一方、マグネット１８４はコイル１０１が巻線されるステータコア１０２の先端に対向配置され、コイル１０１が巻線されたステータコア１０２との電磁気的相互作用により、ロータハブ１５０を回転させるための駆動力を発生させる。
【００８５】
即ち、コイル１０１に電源が供給されると、コイル１０１が巻線されたステータコア１０２とこれに対向配置されるマグネット１８４との電磁気的相互作用により、ロータハブ１５０を回転させる駆動力が発生し、これにより、ロータハブ１５０がスリーブ１４０と連動して回転されることができる。
【００８６】
上部スラスト部材１６０はシャフト１３０の上端部に固設され、スリーブ１４０とともに気液界面を形成する。また、上部スラスト部材１６０は、シャフト１３０との締結強度を向上させるために底面がシャフト１３０の上面に支持され、上面が蓋部材（不図示）によって加圧される段部１６６を備えることができる。
【００８７】
一方、上部スラスト部材１６０は、内部面がシャフト１３０に接合されるボディー１６２と、ボディー１６２から延長形成され、傾斜部１４３とともに気液界面を形成する突出部１６４と、ボディー１６２の内部面から半径方向内側に延長形成される段部１６６と、を備えることができる。
【００８８】
突出部１６４は、ボディー１６２から軸方向下側に延長形成され、内部面が傾斜部１４３に対向配置されることができる。
【００８９】
また、突出部１６４は、シャフト１３０と平行にボディー１６２から延長形成されることができる。
【００９０】
また、上部スラスト部材１６０は、シャフト１３０の外周面上端部、スリーブ１４０の外部面及びロータハブ１５０の内部面によって形成される空間に挿入配置されることができる。
【００９１】
また、上部スラスト部材１６０も、ベース部材１１０、下部スラスト部材１２０、シャフト１３０とともに固設される固定部材であり、ステータを構成する部材である。
【００９２】
一方、上部スラスト部材１６０がシャフト１３０に固設され、スリーブ１４０がロータハブ１５０とともに回転されるため、スリーブ１４０の傾斜部１４３と突出部１６４との間の空間に形成された第１気液界面Ｆ１は、スリーブ１４０の回転時、図５に図示されたようにスリーブ１４０の傾斜部１４３側に傾くようになる。
【００９３】
即ち、第１気液界面Ｆ１がスリーブ１４０の外周面側に傾くようになるため、遠心力によって潤滑流体が飛散することをより減少させることができる。
【００９４】
さらに、上部スラスト部材１６０の外周面と、これに対向配置される上記ロータハブ１５０の内部面とは、ラビリンスシール（Ｌａｂｙｒｉｎｔｈ  Ｓｅａｌ）を形成する。即ち、上部スラスト部材１６０の外部面とロータハブボディー１５２の内部面は所定間隔で離隔配置され、蒸発された潤滑流体を含む空気が外部に流動することを抑制するために、ラビリンスシールを形成する。
【００９５】
これにより、蒸発された潤滑流体を含む空気が外部に流動することを抑制し、潤滑流体の減少を抑制することができる。
【００９６】
また、上部スラスト部材１６０の外周面とロータハブボディー１５２の内部面は、０．３ｍｍ以下の間隙を形成することができる。
【００９７】
尚、段部１６６は、蓋部材（不図示）が締結手段、即ち、ねじによってシャフト１３０に固設される場合、蓋部材（不図示）によって加圧される。これにより、上部スラスト部材１６０とシャフト１３０との締結強度を向上させることができる。
【００９８】
即ち、段部１６６は、底面がシャフト１３０に支持され、上面が蓋部材によって加圧されることにより、上部スラスト部材１６０がシャフト１３０により堅固に固定されるようにする機能をする。
【００９９】
一方、上部スラスト部材１６０の底面または上部スラスト部材１６０の底面に対向配置されるスリーブ１４０の上面のうち少なくとも一つには、スラスト動圧を発生させるためのスラスト動圧グルーブが形成されることができる。本発明において、上記スラスト動圧グルーブは、上記スリーブ１４０に循環孔１４７が備えられていない場合には、半径方向に備えられる全ての方式のスラスト動圧グルーブを含む。例えば、半径方向に一つまたは二つ以上が備えられる場合を全て含む。一方、本発明において、上記スリーブ１４０に循環孔１４７が備えられる場合には、上記循環孔１４７を基準に半径方向内側に備えられるスラスト動圧グルーブ１４８ａのみを意味することができる。
【０１００】
また、上部スラスト部材１６０は、軸受間隙Ｂに充填される潤滑流体が上部側に漏れることを防止する封止部材としての機能も同時に果たすことができる。
【０１０１】
上部スラスト部材１６０とロータハブ１５０との間隙の間隔を狭く形成することにより、蒸発された潤滑流体を含む空気が外部に流出されることを抑制し、上部軸受間隙Ｂに充填される潤滑流体の減少を抑制することができる。
【０１０２】
一方、気液界面、即ち、第１気液界面Ｆ１及び第２気液界面Ｆ２を形成する回転部材（即ち、スリーブ）と固定部材（即ち、上、下部スラスト部材）のうち回転部材であるスリーブ１４０が固定部材に対して半径方向内側に配置されるため、遠心力によって潤滑流体が飛散することを減少させることができる。
【０１０３】
以下、図２から図４を参照して、本発明の特徴部である封止部の構成を詳細に説明する。
【０１０４】
図２から図４を参照すると、本発明の第１実施例による封止部Ｓ１、Ｓ２は上下に一対が備えられることができる。即ち、スリーブ１４０は下部スラスト部材１２０の上部に配置され、上記下部スラスト部材１２０とともに潤滑流体の気液界面Ｆ２を形成して下部封止部Ｓ２を形成する。また、スリーブ１４０は上部スラスト部材１６０の下部に配置され、上記上部スラスト部材１６０とともに潤滑流体の気液界面Ｆ１を形成して上部封止部Ｓ１を形成する。
【０１０５】
ここで、本発明の第１実施例では、上記上部封止部Ｓ１と下部封止部Ｓ２のうち何れか一方の潤滑流体の封止容積をより大きくすることができる。本発明において、封止部Ｓ１、Ｓ２は、図２にボックスで表示されたように、潤滑流体と空気が出会う部分であり、毛細管現象によって流体が封止される部分を意味する。
【０１０６】
さらに、本発明の第１実施例では、上記封止部Ｓ１、Ｓ２のうち潤滑流体の封止容積がより大きい封止部に潤滑流体をポムピングすることにより、モータの作動時における潤滑流体の漏れを防止することができる。
【０１０７】
より詳細には、本発明の第１実施例では、上記上部封止部Ｓ１と下部封止部Ｓ２のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力が、他方に位置するスラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力より大きいようにすることができる。即ち、スラスト動圧グルーブのポンピング力が大きい方からポンピング力が小さい方にポムピングが発生することにより、封止容積がより大きい封止部に潤滑流体が貯蔵されるようにすることができる。ここで、上記スラスト動圧グルーブは、スパイラル、螺旋状などの多様な形状に備えられることができる。
【０１０８】
このために、本発明の第１実施例では、上記上部封止部Ｓ１と下部封止部Ｓ２のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト動圧グルーブの溝深さが、他方に位置するスラスト動圧グルーブの溝深さより浅いようにすることができる。スラスト動圧グルーブの溝深さが浅いとポンピング力が強いため、流体を封止容積が大きい封止部側にポムピングすることができる。
【０１０９】
また、本発明の第１実施例では、上記上部封止部Ｓ１と下部封止部Ｓ２のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト部材とスリーブ１４０との軸方向間隔が、他方に位置するスラスト部材とスリーブ１４０との軸方向間隔より小さいようにすることができる。即ち、回転部材と隣接する部材間の間隔が狭いほど動圧グルーブによるポンピング力が強いため、スラスト部材とスリーブ１４０との間隔を調節して、潤滑流体を封止容積が大きい封止部側にポムピングすることができる。
【０１１０】
一方、本発明の第１実施例によるスリーブ１４０に上記スリーブ１４０の上面と下面とを連通する循環孔１４７が備えられる場合には、封止部の容積が大きい方に流体をポムピングするためのスリーブまたはスラスト部材の構造が異なることができる。
【０１１１】
即ち、上記循環孔１４７が備えられる場合には、上記スラスト動圧グルーブ１４８は、上記循環孔１４７を基準に、半径方向内側のスラスト動圧グルーブ１４８ａと半径方向外側の補助スラスト動圧グルーブ１４８ｂとを含むことができる。
【０１１２】
即ち、上記循環孔１４７を基準に半径方向外側に備えられる補助スラスト動圧グルーブ１４８ｂによって、潤滑流体の上下のポンピング力が異なるようにすることができる。上記循環孔１４７の半径方向内側に備えられるスラスト動圧グルーブ１４８ａは、潤滑流体の上下のポンピング力に差を与えることよりは、回転部材の浮上力を発生させたり、潤滑流体を循環させるために活用されることができる。勿論、これに限定されず、多様な活用が可能である。
【０１１３】
より詳細には、上記上部封止部Ｓ１と下部封止部Ｓ２のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置する補助スラスト動圧グルーブ１４８ｂの潤滑流体のポンピング力が、他方に位置するスラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力より大きいようにすることができる。これにより、封止容積が大きい封止部の方に上記潤滑流体がポムピングされ貯蔵されることができる。
【０１１４】
また、上記上部封止部Ｓ１と下部封止部Ｓ２のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置する補助スラスト動圧グルーブ１４８ｂの溝深さが、他方に位置するスラスト動圧グルーブの溝深さより浅いようにし、封止容積が大きい封止部の方に上記潤滑流体がポムピングされるようにすることができる。
【０１１５】
さらに、上記循環孔１４７の半径方向外側部分で、上記上部封止部Ｓ１と下部封止部Ｓ２のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト部材とスリーブとの軸方向間隔が、他方に位置するスラスト部材とスリーブとの軸方向間隔より小さいようにし、封止容積が大きい封止部の方に上記潤滑流体がポムピングされるようにすることができる。
【０１１６】
具体的には、図４を参照すると、封止部の潤滑流体の封止容積が、軸方向下部に備えられた下部封止部Ｓ２がより大きいと仮定する場合、上記上部封止部Ｓ１と下部封止部Ｓ２のうち潤滑流体の封止容積がより大きい下部封止部Ｓ２の方に位置するスリーブの端部には上記循環孔１４７を基準に半径方向外側方向に段差部１４９が備えられ、下部スラスト部材１２０とスリーブ１４０との軸方向間隔は上部スラスト部材１６０とスリーブ１４０との軸方向間隔より大きく備えられることができる。このような構成により、上側に備えられる補助スラスト動圧グルーブ１４８ｂのポンピング力がより大きく作用することができるため、潤滑流体が下部封止部Ｓ２側にポムピングされることができる。
【０１１７】
図６は本発明の第２実施例によるスピンドルモータを示す概略断面図であり、図７は図６のＡ'部を示す拡大図であり、図８及び図９は本発明の第２実施例によるスリーブと上部スラスト部材及び下部スラスト部材を示す部分切開分解斜視図である。
【０１１８】
図６から図９を参照すると、本発明の第２実施例によるスピンドルモータ２００は、ベース部材２１０と、下部スラスト部材２２０と、シャフト２３０と、スリーブ２４０と、ロータハブ２５０と、上部スラスト部材２６０と、を含んで構成されることができる。
【０１１９】
ここで、方向に関する用語を定義すると、軸方向は図６を参照して、上、下方向、即ち、シャフト２３０の上部側から下部側に向かう方向またはシャフト２３０の下部側から上部側に向かう方向を意味し、半径方向は図６を参照して、左、右方向、即ちシャフト２３０からロータハブ２５０の外周面に向かう方向またはロータハブ２５０の外周面からシャフト２３０に向かう方向を意味し、円周方向は、ロータハブ２５０の外周面に沿って回転される方向を意味する。
【０１２０】
ベース部材２１０は、ロータハブ２５０とともに所定空間を形成するように装着溝２１２を備えることができる。また、ベース部材２１０は、軸方向上部側に延長形成され、外周面にステータコア２０２が設けられる結合部２１４を備えることができる。
【０１２１】
また、結合部２１４の外周面にはステータコア２０２が載置されて設けられる載置面２１４ａが備えられることができ、結合部２１４に載置されたステータコア２０２は上記ベース部材２１０の装着溝２１２の上部に配置されることができる。
【０１２２】
シャフト２３０はベース部材２１０に固設される。即ち、シャフト２３０の下端部がベース部材２１０に形成された設置孔２１０ａに挿入されるように設けられることができる。また、シャフト２３０の下端部は、ベース部材２１０の内部面と接着剤または／及び熔接によって接合されることができる。これにより、シャフト２３０が固定されることができる。
【０１２３】
一方、シャフト２３０は、以下に説明する上部スラスト部材２６０及び下部スラスト部材２２０、ベース部材２１０とともに固定部材、即ち、ステータに含まれる構成である。
【０１２４】
シャフト２３０の上面には、蓋部材（不図示）を固設するための結合手段、例えば、ねじが締結されるねじ部が備えられることができる。
【０１２５】
スリーブ２４０はシャフト２３０に回転可能に設けられることができる。このために、スリーブ２４０は、シャフト２３０が挿入される貫通孔２４１に備えられる軸受部を備えることができる。一方、スリーブ２４０がシャフト２３０に設けられる場合、スリーブ２４０の内周面とシャフト２３０の外周面とは所定間隔で離隔配置されて軸受間隙Ｂ'を形成し、この軸受間隙Ｂ'に潤滑流体が充填される。
【０１２６】
尚、上記スリーブ２４０は、以下に説明する上部スラスト部材２６０及び下部スラスト部材２２０が収納される上部溝部２４８及び下部溝部２４９を備えることができる。上記上部溝部２４８及び下部溝部２４９は、夫々溝部底面２４８ａ、２４９ａ及び溝部側壁２４８ｂ、２４９ｂによって形成されることができる。本実施例における溝部底面という用語は、上記溝部２４８、２４９において軸方向と垂直に形成される面を意味し、溝部側壁は上記軸方向と平行に形成される面を意味することができる。
【０１２７】
また、スリーブ２４０の内部面には、スリーブ２４０の回転時、軸受間隙Ｂ'に充填された潤滑流体を媒介として流体動圧を発生させるための動圧グルーブ２４６が形成されることができる。即ち、動圧グルーブ２４６は、図８及び図９に図示されたように、上部動圧グルーブ２４６ａ及び下部動圧グルーブ２４６ｂからなることができる。
【０１２８】
但し、動圧グルーブ２４６は、スリーブ２４０の内部面に形成される場合に限定されず、シャフト２３０の外周面に形成されることもでき、へリングボーン、スパイラル、螺旋状などの多様な形状に備えられることができる。
【０１２９】
また、上記スリーブ２４０は、上記スリーブ２４０の上部溝部２４８と下部溝部２４９とを連通する循環孔２４７をさらに備えることができる。上記循環孔２４７は、軸受間隙Ｂ'の潤滑流体に含まれた気泡を外部に排出させることができ、潤滑流体が容易に循環するようにすることができる。
【０１３０】
さらに、上記スリーブ２４０及び上記シャフト２３０によって形成される軸受間隙Ｂ'と上記循環孔２４７とを連通する連通孔２４２をさらに備えることができる。上記連通孔２４２により、上記動圧グルーブ２４６のポムピング方向を変更しても、効果的に流体動圧軸受アセンブリーを活用することができる。即ち、上記連通孔２４２は、上記動圧グルーブ２４６のポムピング方向を流動的に活用できるようにして、モータの設計多様性を高めることができる。
【０１３１】
ロータハブ２５０はスリーブ２４０に結合され、スリーブ２４０と連動して回転される。
【０１３２】
ロータハブ２５０は、スリーブ２４０が内部に挿入配置される挿入部２５２ａが形成されたロータハブボディー２５２と、ロータハブボディー２５２の端から延長形成され、内部面にマグネットアセンブリー２８０が装着される装着部２５４と、装着部２５４の端から半径方向外側に向かって延長形成される延長部２５６と、を備えることができる。
【０１３３】
一方、ロータハブボディー２５２の内部面下端部はスリーブ２４０の外部面に接合されることができる。即ち、スリーブ２４０の接合面２４５に、ロータハブボディー２５２の内部面下端部が接着剤によってまたは／及び熔接によって接合されることができる。
【０１３４】
これにより、ロータハブ２５０の回転時、スリーブ２４０がロータハブ２５０とともに回転されることができる。
【０１３５】
また、装着部２５４は、ロータハブボディー２５２から軸方向下側に向かって延長形成され、装着部２５４の内部面にマグネットアセンブリー２８０が固設されることができる。
【０１３６】
一方、マグネットアセンブリー２８０は、装着部２５４の内部面に固設されるヨーク２８２と、ヨーク２８２の内周面に設けられるマグネット２８４と、で構成されることができる。
【０１３７】
ヨーク２８２は、マグネット２８４からの磁場がステータコア２０２に向かうようにして、磁束密度を増加させる機能をする。一方、ヨーク２８２は円形の環状を有することができ、マグネット２８４から発生する磁場による磁束密度を向上させるために、一端部が折り曲げられた形状を有するように形成されることができる。
【０１３８】
マグネット２８４は環状を有することができ、円周方向に沿ってＮ極、Ｓ極が交互に着磁され、一定強さの磁場を発生させる永久磁石であることができる。
【０１３９】
一方、マグネット２８４はコイル２０１が巻線されるステータコア２０２の先端に対向配置され、コイル２０１が巻線されたステータコア２０２との電磁気的相互作用により、ロータハブ２５０を回転させるための駆動力を発生させる。
【０１４０】
即ち、コイル２０１に電源が供給されると、コイル２０１が巻線されたステータコア２０２とこれに対向配置されるマグネット２８４との電磁気的相互作用により、ロータハブ２５０を回転させる駆動力が発生し、これにより、ロータハブ２５０がスリーブ２４０と連動して回転されることができる。
【０１４１】
上部スラスト部材２６０はシャフト２３０の上端部に固設され、スリーブ２４０の上部溝部側壁２４８ｂとともに上部気液界面Ｆ３を形成する。上部スラスト部材２６０は、内部面がシャフト２３０に接合される内側面２６２と、上記上部スラスト部材２６０の半径方向外側に備えられ、上記上部溝部側壁２４８ｂとともに気液界面を形成する外側面２６４と、を含むことができる。ここで、上記外側面２６４は、上部側の外径が下部側の外径より小さく形成される上部傾斜部２６１に備えられることができる。
【０１４２】
一方、上部スラスト部材２６０の底面または上部スラスト部材２６０の底面に対向配置されるスリーブ２４０の上部溝部底面２４８ａのうち少なくとも一つには、スラスト動圧を発生させるためのスラスト動圧グルーブが形成されることができる。本発明において、上記スラスト動圧グルーブは、上記スリーブ２４０に循環孔２４７が備えられていない場合には、半径方向に備えられる全ての方式のスラスト動圧グルーブを含む。例えば、半径方向に一つまたは二つ以上が備えられる場合を全て含む。一方、本発明において、上記スリーブ２４０に循環孔２４７が備えられる場合には、上記循環孔２４７を基準に半径方向内側に備えられるスラスト動圧グルーブ２４３ａのみを意味することができる。
【０１４３】
また、上部スラスト部材２６０の上部には、軸受間隙Ｂ'に充填される潤滑流体が上部側に漏れることを防止する封止部材として上部キャップ２９１を備えることができる。上記上部キャップ２９１は、上記上部溝部２４８を軸方向上部で仕上げることにより、上記上部溝部２４８を介して潤滑流体が飛散して漏れることを防止する機能をすることができる。即ち、上記上部キャップ２９１は、スリーブ２４０の上部溝部側壁２４８ｂに圧入または接着剤結合方式により固定されることができ、シャフト２３０が上部に突出するように備えられる上部キャップ２９１の軸孔とシャフト２３０との間隙の間隔を狭く形成することにより、蒸発された潤滑流体を含む空気が外部に流出されることを抑制し、上部軸受間隙Ｂ'に充填される潤滑流体の減少を抑制することができる。
【０１４４】
下部スラスト部材２２０はシャフト２３０の下端部に固設され、スリーブ２４０の下部溝部側壁２４９ｂとともに下部気液界面Ｆ４を形成する。下部スラスト部材２２０は、内部面がシャフト２３０に接合される内側面２２２と、下部スラスト部材２２０の半径方向外側に備えられ、上記下部溝部側壁２４９ｂとともに気液界面を形成する外側面２２４と、を含むことができる。ここで、上記外側面２２４は、下部側の外径が上部側の外径より小さく形成される下部傾斜部２２１に備えられることができる。
【０１４５】
一方、下部スラスト部材２２０の上面または下部スラスト部材２２０の上面に対向配置されるスリーブ２４０の下部溝部底面２４９ａのうち少なくとも一つには、スラスト動圧を発生させるためのスラスト動圧グルーブが形成されることができる。本発明において、上記スラスト動圧グルーブは、上記スリーブ２４０に循環孔２４７が備えられていない場合には、半径方向に備えられる全ての方式のスラスト動圧グルーブを含む。例えば、半径方向に一つまたは二つ以上が備えられる場合を全て含む。一方、本発明において、上記スリーブ２４０に循環孔２４７が備えられる場合には、上記循環孔２４７を基準に半径方向内側に備えられるスラスト動圧グルーブ２４３ａのみを意味することができる。
【０１４６】
また、下部スラスト部材２２０の下部には、軸受間隙Ｂ'に充填される潤滑流体が下部側に漏れることを防止する封止部材として下部キャップ２９３を備えることができる。上記下部キャップ２９３は、上記下部溝部２４９を軸方向上部で仕上げることにより、上記下部溝部２４９を介して潤滑流体が飛散して漏れることを防止する機能をすることができる。即ち、上記下部キャップ２９３は、スリーブ２４０の下部溝部側壁２４９ｂに圧入または接着剤結合方式により固定されることができ、シャフト２３０が下部に突出するように備えられる下部キャップ２９３の軸孔とシャフト２３０との間隙の間隔を狭く形成することにより、蒸発された潤滑流体を含む空気が外部に流出されることを抑制し、上部軸受間隙Ｂ'に充填される潤滑流体の減少を抑制することができる。
【０１４７】
以下、図７から図９を参照して本発明の特徴部である封止部の構成を詳細に説明する。
【０１４８】
図７から図９を参照すると、本発明の第２実施例による封止部Ｓ３、Ｓ４は上下に一対が備えられることができる。即ち、スリーブ２４０は上部及び下部に夫々上部溝部２４８及び下部溝部２４９を備え、上記上部溝部２４８及び下部溝部２４９に上部スラスト部材２６０及び下部スラスト部材２２０を夫々収納させて封止部が備えられるようにすることができる。
【０１４９】
即ち、上記上部スラスト部材２６０の外側面２６４と上記上部溝部２４８の溝部側壁２４８ｂとの間に潤滑流体の上部気液界面Ｆ３を形成して上部封止部Ｓ３を形成する。同様の方式で、上記下部スラスト部材２２０の外側面２２４と上記下部溝部２４９の溝部側壁２４９ｂとの間に潤滑流体の下部気液界面Ｆ４を形成して下部封止部Ｓ４を形成する。
【０１５０】
ここで、本発明の第２実施例では、上記上部封止部Ｓ３と下部封止部Ｓ４のうち何れか一方の潤滑流体の封止容積をより大きくすることができる。本発明において、封止部Ｓ３、Ｓ４は、図７にボックスで表示されたように、潤滑流体と空気が出会う部分であり、毛細管現象によって流体が封止される部分を意味する。
【０１５１】
さらに、本発明の第２実施例では、上記封止部Ｓ３、Ｓ４のうち潤滑流体の封止容積がより大きい封止部に潤滑流体をポムピングすることにより、モータの作動時における潤滑流体の漏れを防止することができる。
【０１５２】
より詳細には、本発明の第３実施例では、上記上部封止部Ｓ３と下部封止部Ｓ４のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力が、他方に位置するスラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力より大きいようにすることができる。即ち、スラスト動圧グルーブのポンピング力が大きい方からポンピング力が小さい方にポムピングが発生することにより、封止容積がより大きい封止部に潤滑流体が貯蔵されるようにすることができる。ここで、上記スラスト動圧グルーブは、スパイラル、螺旋状などの多様な形状に備えられることができる。
【０１５３】
このために、本発明の第２実施例では、上記上部封止部Ｓ３と下部封止部Ｓ４のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト動圧グルーブの溝深さが、他方に位置するスラスト動圧グルーブの溝深さより浅いようにすることができる。スラスト動圧グルーブの溝深さが浅いとポンピング力が強いため、流体を封止容積が大きい封止部の方にポムピングすることができる。
【０１５４】
また、本発明の第２実施例では、上記上部封止部Ｓ３と下部封止部Ｓ４のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト部材とスリーブ２４０の溝部底面との軸方向間隔が、他方に位置するスラスト部材とスリーブ２４０の溝部底面との軸方向間隔より小さいようにすることができる。即ち、回転部材と隣接する部材間の間隔が狭いほど動圧グルーブによるポンピング力が強いため、スラスト部材とスリーブ２４０の溝部底面との間隔を調節して、潤滑流体を封止容積が大きい封止部の方にポムピングが発生するようにすることができる。
【０１５５】
一方、本発明の第２実施例によるスリーブ２４０に上記スリーブ２４０の上部溝部２４８と下部溝部２４９とを連通する循環孔２４７が備えられる場合には、封止部の容積が大きい方に流体をポムピングするためのスリーブまたはスラスト部材の構造が異なることができる。
【０１５６】
即ち、上記循環孔２４７が備えられる場合には、上記スラスト動圧グルーブ２４３は、上記溝部底面２４８、２４９に、上記循環孔２４７を基準に半径方向内側のスラスト動圧グルーブ２４３ａと、半径方向外側の補助スラスト動圧グルーブ２４３ｂと、を含むことができる。
【０１５７】
即ち、上記溝部底面２４８、２４９に、上記循環孔２４７を基準に半径方向外側に備えられる補助スラスト動圧グルーブ２４３ｂによって、潤滑流体の上下のポンピング力が異なるようにすることができる。上記循環孔２４７の半径方向内側に備えられるスラスト動圧グルーブ２４３ａは、潤滑流体の上下のポンピング力に差を与えることよりは、回転部材の浮上力を発生させたり、潤滑流体を循環させるために活用されることができる。勿論、これに限定されず、多様な活用が可能である。
【０１５８】
より詳細には、上記上部封止部Ｓ３と下部封止部Ｓ４のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置する補助スラスト動圧グルーブ２４３ｂの潤滑流体のポンピング力が、他方に位置するスラスト動圧グルーブの潤滑流体のポンピング力より大きいようにすることができる。これにより、封止容積が大きい封止部の方に上記潤滑流体がポムピングされ貯蔵されることができる。
【０１５９】
また、上記上部封止部Ｓ３と下部封止部Ｓ４のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置する補助スラスト動圧グルーブ２４３ｂの溝深さが、他方に位置するスラスト動圧グルーブの溝深さより浅いようにし、封止容積が大きい封止部の方に上記潤滑流体がポムピングされるようにすることができる。
【０１６０】
さらに、上記循環孔２４７の半径方向外側部分の溝部底面で、上記上部封止部Ｓ３と下部封止部Ｓ４のうち潤滑流体の封止容積が小さい方に位置するスラスト部材とスリーブ溝部底面との軸方向間隔が、他方に位置するスラスト部材とスリーブ溝部底面との軸方向間隔より小さいようにし、封止容積が大きい封止部の方に上記潤滑流体がポムピングされるようにすることができる。
【０１６１】
具体的には、図９を参照すると、封止部の潤滑流体の封止容積が、軸方向下部に備えられた下部封止部Ｓ４がより大きいと仮定する場合、上記上部封止部Ｓ３と下部封止部Ｓ４のうち潤滑流体の封止容積がより大きい下部封止部Ｓ４の方に位置するスリーブの溝部底面２４９ａには上記循環孔２４７を基準に半径方向外側方向に段差部２４４が備えられ、下部スラスト部材２２０と下部溝部底面２４９ａとの軸方向間隔は上部スラスト部材１６０と上部溝部底面２４８ａとの軸方向間隔より大きく備えられることができる。このような構成により、上側に備えられる補助スラスト動圧グルーブ２４３ｂのポンピング力がより大きく作用することができるため、潤滑流体が下部封止部Ｓ４側にポムピングされることができる。
【０１６２】
本発明では、スピンドルモータの実施例を大きく第１及び第２の二つに区分して説明したが、これに限定されず、本発明の思想に含まれることができる多様な実施例のスピンドルモータに本発明の特徴が適用されることができる。
【０１６３】
図１０は本発明によるモータが装着された記録ディスク駆動装置を図示した概略断面図である。
【０１６４】
図１０を参照すると、本発明によるモータ１００、２００が装着された記録ディスク駆動装置８００はハードディスク駆動装置であり、モータ１００、２００と、ヘッド移送部８１０と、ハウジング８２０と、を含むことができる。
【０１６５】
上記モータ１００、２００は、上記で説明した本発明のモータの特徴を全て有し、記録ディスク８３０を搭載することができる。
【０１６６】
上記ヘッド移送部８１０は、上記モータ１００、２００に搭載された記録ディスク８３０の情報を検出するヘッド８１５を、検出しようとする記録ディスクの面に移送させることができる。
【０１６７】
ここで、上記ヘッド８１５は上記ヘッド移送部８１０の支持部８１７上に配置されることができる。
【０１６８】
上記ハウジング８２０は、上記モータ１００、２００と上記ヘッド移送部８１０とを収容する内部空間を形成するために、モータ搭載プレート８２２と、上記モータ搭載プレート８２２の上部を遮蔽するトップカーバー８２４と、を含むことができる。
【符号の説明】
【０１６９】
１００、２００  スピンドルモータ
１１０、２１０  ベース部材
１２０、２２０  下部スラスト部材
１３０、２３０  シャフト
１４０、２４０  スリーブ
１５０、２５０  ロータハブ
１６０、２６０  上部スラスト部材
【図１】
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【図２】
2013079713.tif 000004
【図３】
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【図４】
2013079713.tif 000006
【図５】
2013079713.tif 000007
【図６】
2013079713.tif 000008
【図７】
2013079713.tif 000009
【図８】
2013079713.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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